油田压裂返排液处理技术研究综述
生化处理压裂返排液的试验研究
在 油 田废水处 理方 面 ， 遍使用 的 是物理 法 、 普 化学 法、 物理 化学 法 。 目前 国内对 酸 化 及 压 裂返 排液 处 理
工 艺 主 要 有 ：
量 ， 终 以低 能位 的无 机物 稳定 下来 ， 到无 害化 的要 最 达 求， 以便进 一 步 回到 自然 环境 和 妥善 处置 。
耗 氧速 率 曲线 。
ｌ 生化处理压裂返排液试验原理和方法
１ １ 好氧 生物处 理原 理 ． 生 物处理 废水 实质 就是 采取 人工 措施 ， 促进 、 化 强 有机物 在 自然界 的无机 化过 程 。 废水 的好 氧生 物处 理是 一种在 提供 游离 氧 的前 提
以有机 物或 废水 浓 度 为 横 坐标 ， 相 对耗 氧速 率 以 为 纵坐 标 ， 做 的不 同物质 （ 所 或废 水 ） 的相 对 耗 氧 速率 曲线 可 能有 ４种情 况 ： （ ）基 质无 毒 ， 不能 被活 性污 泥石 油 与 天 然 气 化 工
７０
ＣＨＥＭ Ｉ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ Ｌ ＆ ＧＡ ＮＧ ＯＦ ＯＩ Ｓ
生化 处 理 压 裂 返 排 液 的试 验 研 究
钟 显 赵 立 志 杨 旭 刘 常 旭
（ ， 南石 油学 院化 学化 工学 院 ２ 西 南石 油学 院石 油工程 学院 ） １西 ，
（ ）基质 无 毒无 害 ， 被 活性 污 泥降 解 ， ２ 可 在一定 范
围内相对 耗 氧速率 随基 质浓度 增 加而增 加 ；
（ ）基质 有毒 ， ３ 但在 低浓度 时 可 以生 物 降解 ， 随 并
维普资讯
第３ 第 １ ５卷 期
由图 １可见 ， 有机 物 被微 生物摄 取 之后 ， 过代 谢 通
绥靖油田油井压裂返排液处理技术研究
１ ３期
王 玉 春 ， ： 靖 油 田油 井 压 裂 返 排 液 处 理 技 术 研 究 等 绥
的ｐ Ｈ值 采 用 ｐ ＿３ ＨＳ Ｂ型 酸 度计 测 定 ； 中悬 浮 物 水
含量 采用 Ｇ ／ １０ － １ ８ Ｂ Ｔ １ ９ １ ９ ９方法 测定 。
性 分 析压 裂液 及返 排 液 的组 成 。
黏在板框 过 滤 机 的隔 膜 上 ， 滤 膜 损 坏 严 重 ， 常 使 经 更 换 ， 易 使 污 泥 难 以压 滤 成 饼 。 因此 ， 要 对 压 且 需 裂 废液进 行 预 处 理 ， 低 胶 体 的黏 度 、 坏 体 系 的 降 破
稳 定性 。 Ｉ １ 压裂 返排 液的基本 性质 ．
此我 们在 取样 过程 中分 别 在 返 排 中段 和 返 排 后期 取样 ， 分别记 为返排 液一 中期 和返 排液一 后期 。
１ １ １ 实验 方 法及 仪 器 药 品 ． ．
大， 主要采 用化学 法 、 化 法 、 生 固化法 等 方 法进 行 处 理 ¨ 。 目前较 经济 和安 全 的压 裂返排 液 的主 流处 ］
大， 特别是 一 些 不 易 净 化 的 亲水 性有 机 添加 剂 ， 很
难从废 水 中除去 。 油 田压裂废 液 中 添加 剂 种类 繁 多 ， 理难 度 较 处
压裂返 排液在 返 排 出地 面 时 ， 同时 间段 体 系 不
黏度 是不 同 的。 到返 排 后 期 ， 排 液黏 度 最大 ， 返 因
后 排 出的残余 压裂 液 中含有 大 量 的有毒 有 害 物质 ，
将 会对 环 境 造 成 污 染 。通 常 加 人 添 加 剂 使 压 裂 液
具 有较 高 Ｃ Ｄ值 、 Ｏ 高稳定 性 、 高黏度 等特 点 ， 而 由 然 于其 添加 剂 的种 类 繁 多 ， Ｃ Ｄ值 的 降 低 难 度 较 使 Ｏ
新疆油田压裂返排液处理技术
DOI:10.3969/j.issn.1006-6896.2020.01.007
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油பைடு நூலகம்田地面工程
第 39 卷第 01 期 （2020-01）
随着玛湖特大型油田的发现，原有的压裂方式 已经不能满足新疆油田增储上产的需要，目前“水 平井+体积压裂”已经成为新疆油田公司增储上产 的主要开发模式。随着该开发模式的广泛应用，压 裂用水短缺和压裂返排液的有效处理已成为油气田 亟待解决的问题 。 [1]
压 裂 返 排 液 是 一 种 复 杂 的 多 相 分 散 体 系 ， [2] 新
Treatment Technology of Fracturing Flow-back Fluid in Xinjiang Oilfield WANG Liubin Engineering Technology Research Institute of Xinjiang Oilfield Company Abstract： At present， horizontal well and volume fracturing have become the main development mode of increasing reserves in Xinjiang Oilfield. With the widespread applications of the development mode，the treatment of fracturing flow-back fluid becomes an urgent problem. In order to improve the use ratio of guanidine gum，inorganic salts and other effective constituents in fracturing flow-back fluid and reduce the treatment difficulty for the treatment station of oil production plant， it is considered from the two aspects of compound fracturing fluid and oilfield reinjection. The treatment processes of "deoiling-sedimentation-sterilization" and "oxidation and gel breaking-coagulating and sedimentationfiltration" are adopted respectively to deal with fracturing flow-back fluid. Through detecting the water quality treated by the two processes，it is proved that the fracturing flow-back fluid treated by two processes can satisfy General Technical Conditions for Fracturing Fluids (SY/T 6376- 2008)， Technical Specification for Treatment of Fracturing Acid Flow-back Fluid (Q/SY 02012- 2016) and Water Injection and Water Quality Index of Oilfield (Q/SY 0030- 2015)， thus realizing the cyclic utilization of fracturing flow-back fluid in Xinjiang Oilfield and lowering the cost of water for companies. Keywords： Xinjiang Oilfield； fracturing flow- back fluid； treatment technology； reinjection； compound fracturing fluid
油田压裂工艺技术综述
油田压裂工艺技术综述摘要：在油田油气开采过程中，压裂技术的应用比较广泛，作用不容小视，它为油田实现稳定、高产的目标起到了良好的支持。
压裂技术的提高有效地起到了沟通与连接蓄油空间与渗流通道的作用。
下面结合笔者工作实际谈一谈压裂技术的工艺特点，施工流程以及高砂比压裂技术在长庆油田中的应用。
关键词：酸化压裂应用在油田油气开采过程中，压裂技术的应用比较广泛，作用不容小视，它为油田实现稳定、高产的目标起到了良好的支持。
下面结合笔者工作实际谈一谈压裂技术的工艺特点，施工流程以及高砂比压裂技术在长庆油田中的应用一、油田压裂工艺技术介绍1.滑套式分层压裂技术。
采用水力扩张式封隔器和滑套式喷砂器组成的压裂管柱，自下而上不动管柱施工，完成对一至三个层段的压裂。
适用于高、中、低渗油层。
2.选择性压裂技术。
压裂施工时利用暂堵剂对井段内渗透率高的层进行临时封堵后，再压裂其它层，以达到选择油层压裂的目的。
该技术适用于层内不均质的厚油层或层间差异大的油层。
3.多裂缝压裂技术。
在施工时用高强度暂堵剂对已压开层进行临时封堵后，再压裂其它层。
一趟管柱可以压裂三至四个层段，每层段可以形成二至三条裂缝。
适用于油层多、隔层小、高密度射孔的油水井。
4.限流法压裂技术。
压裂时通过低密度射孔、大排量供液，形成足够的炮眼磨阻，实现一次压裂对最多五个破裂压力相近的油层进行改造。
适用于油层多、隔层小、渗透率低、可以定点低密度射孔的油水井完井压裂。
应用此技术共压裂增产效果显著。
5.平衡限流法压裂技术。
采用与油层相邻的高含水层射孔的方法，使其与目的层成为统一的压力系统，平衡高含水层，以实现对低密度射孔部位油层的压裂，压后将高含水层炮眼堵死。
适用于油层与高含水层隔层为零点四至零点八米的井的压裂完井。
一次压裂可以实现最多五个层的改造。
6.定位平衡压裂技术。
在压裂施工时利用定位压裂封隔器和喷砂器控制目的层吸液炮眼数量和位置，平衡高含水层，实现一次压裂三至五个目的层的改造。
低渗透油田压裂液返排规律研究
低渗透油田压裂液返排规律研究1压裂液返排规律研究低渗透油田是现今开发中一个重要集群，它们是石油勘探開发中发挥着重要作用的资源储、气库，同时也是我国石油勘探发展的重要载体。
低渗透油田是石油工程技术最复杂的油田，也是最难开发的油田。
为获得足够的油井进料，那么就需要进行压裂钻井工作。
压裂液是针对低渗透油田完成压裂钻井作业的必不可少的资源。
因此研究压裂液返排规律对于解决低渗透油田压裂钻井的优化设计和开发有重要意义。
关于压裂液返排规律研究，首先压裂液的返排规律是压裂液进入油层中以及油层内部的流向规律，经过一定的动力学和流变学，压裂液在油层中受到充分的控制，成效得到不断加强。
为了研究压裂液返排规律，首先必须对其返排状况进行深入研究，然后对返排中遇到的问题做出正确的分析，最终得出一定的规律。
为了获得较好的返排效果，可以根据压裂液的返排规律，提出合理的压裂液的组成配比，采用合理的作业参数，改变压裂液的入料模式，这样可以使压裂液能更好地满足油层内部的流动需求。
2压裂液返排规律研究方法压裂液返排规律研究，主要包括油层结构特征分析、压裂液性能测试及研究三个方面。
（1）油层结构特征分析。
油层结构特征分析包括油层钻探、储层测井等调查工作，在这里需要对油层的基本地层特征以及油层的流体性质有更深入的了解，以便制定合理的压裂液组成和工作参数。
（2）压裂液性能测试。
压裂液性能测试是指对压裂液的流变学特性以及其作业能力等性能特性进行测试和研究，以判断它在实施压裂钻井作业中的可行性。
（3）压裂液返排规律研究。
压裂液返排规律研究是指运用计算机模拟等技术分析压裂液在油层内部的运动规律，分析压裂液进入油层中与油层内部流动之间的联系及其影响，最终确定压裂液的合理组成及入料模式，以达到较高的压裂效果。
3结论压裂液返排规律研究是对压裂作业的关键，其成效的最终取决于合理的油层结构特征分析、压裂液性能测试和压裂液返排规律研究三个方面，只有通过这三个方面来加强现有研究，并朘以正确的分析，才能得出有效的规律，从而有利于低渗透油田的开发。
油田压裂返排液的深度处理技术研究
油田压裂返排液的深度处理技术研究【摘要】现阶段，压裂作业作为当前油井增产的重要措施，有着非常重要的作用。
另外，在对油井实施压裂时，应适当添加一些助剂，以实现石油增产的目的。
此外，由于油田在开展压裂作业时，所产生的返排液对油田水体会造成污染，因此这就要求我们应切实做好对压裂返排液的相关处理工作。
本文就结合油田在进行压裂作业的同时存在的问题与现状，对压裂返排液技术进行相应的研究与讨论。
【关键词】油田？压裂作业？油井增产？助剂？压裂返排液压裂液依据一定标准分为水基压裂液体以及油基压裂液还有乳状压裂液和泡沫压裂液等等。
而现在使用最广的就是水基压裂液，由于它自身具备低摩阻以及高粘度还有悬砂性好等诸多优点，因此它成为了油井压裂作业过程最为主要的一种压裂液类型。
1 压裂返排液其相应的性质和组成在当前的油井生产作业过程中，往往会产生一些反派压裂废液，而这些废液因其本身组成成分相对复杂，再加上浓度高以及黏度较大等原因，导致其在集输流过程中会存在一定困难，并造成后续流程无法持续平稳运行等情况。
并表现为在当前的压裂返排液中因其悬浮含量不断升高，进而致使砂滤装置在使用过中出现效率低下以及更换周期逐渐缩短；因作业中，下沉污泥经常会黏贴在专用板框过滤机内部的隔膜之上，所以使得过滤膜在应用中损坏严重，如果频繁更换，势必很难使得污泥通过过滤膜而压滤成饼。
压裂液其本身组成相对比较复杂。
就拿我们常见的水基压裂液来说，其成分主要有：0.4%的助排剂，0.16%的破乳剂以及0.4%的黏土稳定剂还有0.5%的杀菌剂与0.45%的翔丙基瓜胶等等。
而其作业过程中常用的交联剂则主要是由化学元素过硫酸铵以及硼砂组合而成，其实际含量依据标准主要为0.6%和0.45%。
将压裂液同相应的交联剂按照混合比例为100：10的比例依次注入到底层。
而等到破胶之后所返排出来的一些压裂液中，还是存有一定有机物以及不完全冻胶。
另外也可以选择使用相应的红外光谱来对压裂液其自身的组成物质进行相应的分析和判断。
油田压裂返排废液处理技术方案
1、油田压裂返排废液处理现状介绍压裂工艺是油气田开发中的一个重要部分，压裂的目的主要是改善油气层渗透能力和解堵等，在新井试油、老区油井挖潜和单井增产中占有不可替代的位置。
因此应用比较普遍，但压裂作业过程中产生的返排废液是油田一个不容忽视的污染源。
目前，因无有效的处理方法，几乎各油田都采取在油田边远地区挖池堆土进行集中存放。
随着国家环保执法力度的加大，油井压裂作业返排废液的处理，日益受到各油田的重视。
2、压裂返排液的特性油井压裂作业返排废液的特性及污染程度是与压裂液体系及施工作业工艺有着密切关系，因此，不同的油气田，不同的井深，在压裂作业过程中产生的返排废液的性质也是不同的。
油井压裂作业返排废液是一种复杂的多相分散体系，既有从地层深处带出的粘土颗粒和岩屑，也含有原油及压裂液中的有机和无机添加剂等污染物质，组成极为复杂。
有机添加剂多为苯系衍生物和多环芳烃化合物，用用生化降解法和普通化学法难以降解。
主要添加剂阴离子聚丙烯酰胺，主链为碳碳链，侧链为酰胺基或水解后的羧基，按照有机化学理论，主链为碳碳链的化合物稳定性高，不易降解必须进行强氧化降解。
特别是注聚压裂解堵的注入井的返排液为灰黑色溶液，具有刺激性臭味，这是硫酸盐还原菌代谢的产物。
给处理工作带来很多困难。
从上述可知，压裂返排液水质的不稳定性、构成极为复杂和每口作业井返排液量的波动范围较大,给处理工艺和设置构件的布置带来较大的困难。
3、出水水质对水基压裂返排液处理，可以达到污水综合排放（GB8978-1996）的二级标准。
即：CODcr≤120mg/l石油类≤10mg/lSS≤150mg/lPH:6-9等。
4、工艺流程调质缓冲池→混合反应器→初沉池→电絮凝装置→二沉池→ 过滤器首先对返排液在调质缓冲池内进行简单的均质处理，进入混合反应器加入几种具有特殊效能的水处理化学药剂进行化学处理，达到降粘、破乳、去除COD、BOD 和降低油及悬浮物含量的目的，出水在初沉罐进行经初级沉降。
国内油气田作业返排液处理技术进展
大， 这些作业返排液具有稳定性好 、Ｏ Ｃ Ｄ高 、 可生化性差等特点 。综 述了 目前 国内关 于几种主要 油 气 田作业返排液 的处理 方法 ， 分析了各种处理方法的优缺点 。 并 关键词 返排液 处理 技术 油气 田 酸化 压裂 钻 井泥浆
油 田在 生 产 过 程 中往 往 会 采 取 各 种 作 业 措
国内几 种主要 返 排 液 的处 理 技 术 进 行 了综 述 ， 旨 在为 油气 田生 产提供 参考 。
１ 酸化 解堵 返排液 的处 理
味 、 浮 物和 ｐ 悬 Ｈ值符 合 国家 工 业废 水 排 放 标 准 ，
Ｃ Ｄ接 近 Ｇ ８ ７ － １９ 放标 准 。该工 艺 特 别 Ｏ Ｂ ９ ８ ９ ６排
考 虑油 气 田作业 地 点 的 分散 性 ， 果 采 用 移 动 式 如 的间 歇 处理 装 置 ， 投 资 省 ， 于 集 中管 理 ， 则 便 运行
费 用低 ， 在油气 田推广 使用 。 易
收 稿 １期 ：０９ ｏ ’ １ ３ ２０ ＿ ７ ２ 。
作者简介 ： 张雪光 ， 在读硕士研究生 ， 研究方 向为油 气 田环境
万里 平 等¨ 对 “ 和 一Ｆ ／ 中 ｅ Ｃ微 电解 一催 化 氧化 一活 性炭 吸 附 ” 四步法 处 理 磨 １０井 酸 化废 ４ 水 进行 了实验 研究 。结 果表 明 ， 处理 后水 样 的 ｐ Ｈ
值 、Ｃ Ｄ、Ｓ 挥 发 酚 的含 量 达 到 Ｇ ８７－ １９ Ｏ Ｓ、 Ｂ ９８ ９６ 二 级标 准 。但 酸 液 中 由于所 加 盐 酸含 量 较 高 ， 使 废 液 中 Ｃ 一 除难 度 较 大 ， 于 其 去 除方 法 有 待 ｌ去 关
２０ ０ ９年 ｌ ０月
张雪光等 。 国内油气 田作业返排液处理技术进 展
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压裂作业方式的普遍是石油开采难度大所导致的必然现象，该种方式广泛应用于油田当中。
但是在进行压裂的过程当中会有压裂反排液出现，这就会造成一系列的污染问题。
当展开油水井压裂以及酸化施工的时候，压裂井有着100~200m 3
的产出废水量的限定额度，这样一来就会使得工业废水的排放量大幅度增加。
通过一系列的调查之后发现，由压裂反排液当中所含有的各种有机添加剂若是在地面进行直接的反排工作，而不是通过一定的处理之后再进行掩埋和外排的话，就会对周围土壤以及地下水等的环境产生一系列的污染现象。
1 压裂废液处理技术1.1 混凝沉降发
混凝沉降法是处理油田压裂返排液最常用最普遍的方法之一，它的主要技术优势有设备投资少、更大的处理量、更加便捷的操作等等，若是能够选择好絮凝剂，就可以增加对于有机物的去除率，将水的生化性有效地增强。
王志强等通过对樊家油田压裂返排液四种絮凝剂的处理实验研究，通过单因素变量和正交试验，确定了最佳的絮凝剂PAC，实验表明处理PAC的最佳加入量为450mg/L，再加入5.0mg/L的絮凝剂助剂，静置80min后，压裂返排液悬浮物和污染物含量大大降低，水质澄清。
1.2 高级氧化技术
高级氧化技术又叫做深度氧化技术，它的主要技术特点是羟基自由基，羟基自由基具有非常强的氧化能力，会在电、催化剂、超声波等条件的作用下降大分子当中难以降解的有机物转化为小分子物质，这些小分子物质都是低毒或者无毒的。
针对压裂液高COD高含油等特点，冀忠伦等人通过对陇东油田某油井压裂返排液作为研究对象，对絮凝-臭氧氧化工艺条件的室内研究得出，在PAC絮凝剂加入量为200~250mg/L，PAM加入量为8~10mg/L，臭氧浓度 20~25 mg / L ，催化剂 TiO 2加量 1g/ L，p H 为 7~ 9，反应时间 2 h，具有处理剂加量少、产生污泥少等特点，臭氧化法目前主要存在于实验室研究中，现场工程应用经验较少。
1.3 铁、碳微电解方法
微电解方法是即是将Fe/C的原电池架构到废水当中，通过产生氧化还原的反应将污染物进行降解，操作的方式更加简便。
这些化学产物又能够同废水当中的其他组分的物质产生氧化还原反应，将大分子物质分解成小分子物
质，将难降解的物质转化为那些更容易降解的物质。
并且能够产生一些新的絮凝剂，从而形成更大的更易沉淀的絮体。
通过室内以及现场试验可以得知，气田水当中的COD 可以通过内电解发法进行有效的去除，其特点主要是低投资、操作、维护十分简便、更低的水处理成本，ρ（ COD） ≤150 mg /L为其主要的污染指标，还不回造成二次污染的现象。
2 联合使用各种处理技术
压裂废液这种粘稠液体有着复杂的体系，因此很难用单一的方法来对其进行处理来达到相应指标，所以说现在大部分的油田都会将各种方法进行组合之后再来对压裂废液进行处理。
郭学峰等就把各种技术进行了联合，就是在原水当中添加石灰等的药剂将 p H 调节到 3 ～ 6 左右、H 2O 2/Fe 2+进行催化氧化两个小时 、之后进行化学沉淀（将0.5 %～2 %氧化剂添加到水中把 Fe 2+完全氧化为Fe3+，之后把含有 OH-的化学物质诸如烧碱或是石灰乳添加到其中然后搅拌，把pH值调配到8~10左右，让废水当中金属离子产生氢氧化物沉淀）、对絮凝沉淀进行强化以及等一系列的处理之后，水质便能够符合《污水综合排放标准》（GB 8978-1996）当中的二级标准 。
采用混凝、内电解 、吸附 、生物降解等一系列的方式把压裂废液的 CODCr 值由 8741 mg/ L降至96 mg/L ，这两个数值都很好的满足了《污水综合排放标准》（GB8978-1996）的一级标准 。
3 结束语
压裂返排液处理的主要方向为：处理完后的压裂液进行重复配液；经过预处理后回注；处理达标后排放。
由于压裂返排液成分复杂，处理难度大，虽然说一些能够将压裂废液更有效地让压裂废液实现达标的技术已经通过一系列的研究得到了发现，不过现在的混凝-氧化工艺依然是在实际生产当中被广泛的应用。
所以说为了解决这些问题，可以从以下这几个方面入手：
（1）展开研究去发现更加稳定可靠且更实用简便、成本更低没有二次污染的压裂废液处理剂。
（2）对压裂废液的处理工艺进行优化以及提升，不断简便化、低成本化压裂废液的处理过程。
油田压裂返排液处理技术研究综述
李乐楠
华油惠博普科技股份有限公司 北京 100088
摘要：石油开采难度的增大，导致各种增产手段随着时间的推移和石油资源的短缺，而压裂技术作为新兴的增产技术的应用导致压裂返排液的量逐渐增加。
通过阅读文献查阅资料对国内外的压裂返排液处理方法进行了综合调研，主要对各种方法组合应用处理压裂返排液进行了详细地介绍，对压裂返排液处理的方向进行了预测，为油田压裂返排液处理提供技术参考和支持。
关键词：油田压裂 排液 处理技术。